智慧水库解决方案

智慧水库基于中小型水库的实际需求进行深度挖掘,结合先进的计算机、物联网、移动互联网、VR虚拟实景等技术手段,实现水库信息自动采集、传输、应用、安全管理等。

痛点分析

  • 信息采集体系的不完善给水库运行调度造成监测盲区。

  • 水库信息化系统建设缺乏统一规划、集成程度低、业务功能不全。

  • 水库信息系统安全防御能力低,易受攻击,造成安全危害。

  • 水库管理过程的监管缺乏有效工具。(运维过程:巡查、保洁、维护等。)

解决方案

一、背景分析

1.1、政策需要

国家近几年连续出台了一系列的有关安全管理的政策 , 水利改革发展总基调“水利工程补短板、水利行业强监管”。新时期,需要逐步改变传统的管理模式,推行标准化、物业化管理,同时推动水利工程安全运行管理信息系统的建设。

二、整体架构

智慧水库基于中小型水库的实际需求进行深度挖掘,结合先进的计算机、物联网、移动互联网、 VR虚拟实景等技术手段,实现水库信息自动采集、传输、应用、安全管理等,解决水库基础设施缺乏、管理手段落后、运维资金有限、技术人员稀缺等现实问题。

三、解决方案

3.1、智能感知

物联感知监测与远程自动化控制

3.2、数据中心

按照云架构理念,对机房、计算资源、存储资源、网络资源的统一调度、管理、服务,实现网络互联互通、机房安全统一、计算弹性服务、存储按需服务,为水库信息系统提供性能优良、建设集约的基础支撑。

3.3、智慧水库

智慧水库建设将以安全运行管理工作为重点, “减灾、降灾、抗灾”为目标,水库水资源合理利用为关键,完善的水情气象监测、水质监测、供水量监测、视频监视、大坝安全监测等子系统。实现水库上游来水预报,提供水库防洪调度、水资源供水配置及调度分析;结合水环境模型,开展水污染扩散模拟分析与仿真,为水库防洪安全、水资源调配、供用水保障提供决策支持。同时可通过移动APP、微信公众号等多种方式对水库大坝的巡查、养护,为水库安全提供保障。

3.3.1、综合预警监视

全域、全量、全时的水质、水量、汛情、工程安全等动态监控、预警、统计分析

3.3.2、水库预报调度

(1)防洪调度

系统集成多类预报、调度模型,可支持不同专业用户的需求,系统打通预报方案编制、模型率定、实时预报、调度方案编制及灾害评估各个环节,为用户提供监视、预警、辅助决策 “一站式”服务。

(2)模拟仿真

实现水利设施360度全景图浏览,全面掌控工程周边环境、水位等实际情况

城市地区水库动态溃坝洪水演进模拟

预案图形化,为决策者提供直观具体的辅助信息,方便应急救援决策

3.3.3、专题服务

(1)水质分析评价服务

水质分析评价服务主要提供监测断面评价分析(如是否达标、达标次数、主要超标项)、监测断面单因子浓度变化分析、断面不同时段水质变化趋势评价、单站多指标与多年同期对比分析、健康情况评价分析、水体营养状态分析、水质状况评价等功能。

(2)水污染扩散模拟

工业污染下雨后雨污合流,对水库水质会有影响,可以根据周围人口和经济数据,水雨情和地形建立模型做预测管控。

依据水动力水质耦合模型,实现对城市地区水库水力要素变化规律和污染物浓度的时空分布的模拟,为实现精细化的水环境质量改善提供有效的指导,减轻水库污染和富营养化。

( 3 ) 大坝安全资料分析评价

大坝安全资料分析评价用于对实际测得的大坝监测数据作进一步的计算及分析处理,主要包括大坝变形分析、内观数据计算分析和渗流压力分析等。

3.3.4、运行管理

( 1 ) 巡视检查

结合虚拟现实技术, 实现水库工程在线巡查, 管理者足不出户即可实现整个工程状况的检查, 主要体现在监测点、视频终端、水工建筑物、巡检对象的在线可视化巡查, 将终端信息和巡检对象的状态结合到一起, 使管理者身临其境的进行工程管理与应急处置。

巡视检查是通过人工对大坝等进行巡视和检查,是发现水库安全隐患的有效手段。系统根据大坝类型的不同,严格按规范的要求,将检查的内容和部位程序化、规范化,从而指导管理人员按规定进行检查和记录,发现问题及时上报。包含:巡检计划、工单管理、事件审核、问题上报、巡检报告等功能。

( 2 ) 水库巡查信息化标准化

通过,可实现巡查上报、业务受理、处理反馈、结果考核及统计分析等功能,实现资产信息数据化、集约化管理。

( 3 ) 维护养护

维护养护模块实现了对水库养护维护的流程以信息化的手段进行呈现,包括:养护维修计划、维修内容、资金计划、物资计划、时间计划及执行情况等。

( 4 ) 水库三个责任人智能管理

协助水库主管部门与“三个责任人”对水库进行有效监管,提供巡查管理等服务,保障水库安全运行,为水库防洪兴利保驾护航。

可对水库监测数据进行实时查看;实时了解水库相关管理人员职责及智能履行情况;对水库三个重点管理工作具体情况进行了解分析;了解防汛物资情况;巡查人可实时上报水位和应急情况。

3.3.5、安全管理

安全管理提供应急预案、防汛备汛、紧急险情上报、安全鉴定功能,为水库安全运行提供支持。

3.3.6、综合管理

综合管理模块是为了对水库日常性事务进行管理,包含:水库信息管理、档案管理、办公自动化、系统管理等功能。

3.3.7、移动应用服务

基于移动办公的理念,使领导和业务人员可随时随地地了解水库预警信息、水库入库流量预报成果、水库调度成果信息等,巡查养护人员可通过移动端完成水库巡检、维护养护、水库保洁等工作。

3.4、安全保障

四、实例展示

4.1、三维仿真模拟(深圳洞梓水库)

接入水库实时数据对水库运行状况进行实时模拟

4.2、720全景系统

4.3、三维溃坝模拟

4.4、应急预案三维仿真(佛山西坑水库)

方案价值

方案
价值

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方案价值

提升了水库的运行管理机制,加强自动化监控。

提升了水库的运行管理机制,加强自动化监控。

提升水库的管理机制,解决机构人员编制和人员配置不足的问题。

提升水库的管理机制,解决机构人员编制和人员配置不足的问题。

提升水库的安全管理机制。

提升水库的安全管理机制。

降低水库运行的成本,解决经费不足的问题。

降低水库运行的成本,解决经费不足的问题。

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